Ao selecionar um acabamento de superfície de placa de circuito impresso, duas opções principais são HASL e ENIG. Ambos fornecem revestimentos protetores sobre os vestígios de cobre, mas temos compensações a pesar. Compreender as diferenças entre HASL e ENIG é de imensa importância na seleção do método ideal para um projeto específico. Este artigo explorará minuciosamente as principais distinções entre essas abordagens, pesando suas vantagens e desvantagens. Em última análise, você obterá os insights necessários para tomar uma decisão informada sobre o método de acabamento de superfície mais adequado para seus projetos de PCB.
1. Compreendendo o HASL (Nivelamento de solda com ar quente)
HASL significa “nivelamento de solda a ar quente”, que é um processo de acabamento de superfície de PCB amplamente utilizado. Ele funciona revestindo os traços e almofadas de cobre nu em uma placa de circuito impresso com uma camada de solda líquida. Facas de ar quente são então usadas para suavizar a solda e remover qualquer excesso de material. Isso deixa um acabamento de solda com revestimento uniforme que protege o cobre da oxidação e proporciona boa soldabilidade.
Dois tipos principais de acabamentos HASL:
HASL baseado em chumbo: Este tipo usa uma liga de solda de estanho-chumbo contendo estanho e chumbo. Oferece boa vida útil e soldabilidade. Contudo, o conteúdo de chumbo levanta preocupações ambientais e de saúde.
HASL sem chumbo: Este tipo utiliza ligas de solda sem chumbo feitas de estanho combinadas com prata, cobre ou bismuto em vez de chumbo. Ele atende Padrões RoHS mas pode ser mais propenso à oxidação e exigir temperaturas de processamento mais altas.
1.1 Vantagens do HASL
- Processo simples – HASL é simples de operar em comparação com outros métodos de acabamento.
- Baixo custo – HASL oferece uma solução de acabamento superficial acessível.
- Disponibilidade – HASL é uma opção de acabamento amplamente acessível e comum.
- Inspecionabilidade visual – O acabamento HASL pode ser facilmente inspecionado visualmente.
- Adequação para AtravésComponentes do furo – É particularmente adequado para montagem de componentes através de furos devido ao seu revestimento robusto que resiste ao processo de soldagem.
1.2 Desvantagens do HASL
- Suavidade superficial – A camada de solda pode apresentar irregularidades, problemático para SMT e componentes de passo fino.
- Tolerâncias dimensionais – HASL tem limitações com placas muito finas ou grossas.
- Estresse térmico – O alto calor durante o processamento pode danificar as placas.
- Tolerância do furo – HASL pode não suportar tolerâncias restritas em furos revestidos.
- Ligação de fio – O acabamento da superfície não é adequado para aplicações de ligação de fios.
1.3 Formulários
Alguns exemplos onde HASL pode ser preferido incluem:
Eletrônicos de baixo orçamento – O processo HASL acessível se adapta bem à produção em massa de dispositivos de consumo econômicos.
Necessidades de prototipagem – O retorno rápido e a durabilidade decente do HASL o tornam uma boa escolha para prototipagem de PCBs.
Longevidade não crítica – Para produtos com vida útil mais curta, HASL oferece vida útil suficiente sem custos adicionais.
Educação e hobbyistas – A acessibilidade e facilidade de uso do HASL são adequadas para a fabricação de PCBs educacionais ou amadores.
2. Compreendendo o ACORDO (Ouro de imersão em níquel eletrolítico)
ENIG significa Electroless Nickel Immersion Gold, um acabamento de superfície de PCB predominante, ideal para placas de circuito robustas e duradouras. Envolve uma fina camada de ouro banhada sobre uma camada sem eletrólito de níquel para proteger contra a oxidação.
2.1 Vantagens do ENIG
- Sem chumbo – Ao contrário de alguns acabamentos, ENIG não contém nenhuma pista. Isso faz com que ele atenda aos padrões RoHS.
- Alta condutividade – A camada de ouro fornece excelente condutividade elétrica para melhor desempenho.
- Superfície plana – ENIG fornece uma superfície plana propícia para componentes de passo fino e tecnologia de montagem em superfície, permitindo montagem precisa.
- Durabilidade – A ENIG resiste bem às tensões ambientais e ao desgaste físico ao longo do tempo.
- Boa vida útil – As placas revestidas com ENIG têm uma vida útil mais longa em comparação com alguns outros acabamentos, mantendo sua soldabilidade por um período prolongado.
2.2 Desvantagens do ENIG
- Caro – O custo de materiais e processamento para ENIG é superior ao HSAL
- Retrabalho difícil – Ao contrário do nivelamento de solda por ar quente, remover e substituir componentes é mais difícil com o acabamento ENIG
- Perda de sinal – A fina camada de ouro pode causar ligeira perda de sinal em altas frequências.
- Processo complexo – O método de deposição ENIG é mais complicado que HASL.
- Risco de almofada preta – Uma ligação fraca de ouro-níquel pode potencialmente levar a “almofada preta” defeitos.
2.3 Formulários
ENIG é frequentemente o acabamento de superfície de PCB preferido em aplicações que possuem essas características:
Componentes de passo fino – O acabamento ENIG suave acomoda a colocação de pequenos, peças delicadas com espaçamento apertado.
Soldagem avançada – Tecnologias como soldagem sem chumbo se beneficiam da soldabilidade e planicidade do ENIG.
Confiabilidade a longo prazo – Quando os PCBs devem funcionar de forma consistente durante longos períodos, ENIG oferece durabilidade.
Ambientes severos – A proteção contra corrosão do ENIG o torna adequado para condições mecânicas e termicamente exigentes.
Leitura adicional: 8 Tipos comuns de acabamentos de superfície de PCB
3. Diferenças entre HSAL e ENIG
| Parâmetro | HSAL | CONCORDA |
| Revestimento metálico | Estanho-chumbo ou estanho-prata-cobre | Níquel e ouro |
| Espessura do Chapeamento | Camada de solda mais espessa | Camada de ouro mais fina |
| Adesão ao Cobre | Bom devido à ligação metalúrgica | Bom devido à camada de barreira de níquel |
| Estresse por calor | Alto risco de danos | Baixo risco de empenamento |
| Habilidades Elétricas | Mais baixo | Maior devido ao ouro |
| Planicidade | Pode ser desigual | Acabamento suave |
| De solda | Bom para soldagem manual | Compatível com técnicas avançadas |
| Compatibilidade de Componentes | Adequado para furo passante e SMT, não é adequado para pitch fino | Permite todos os tipos de componentes, incluindo passo fino |
| Condições de uso | Não recomendado para ambientes agressivos | Suporta ambientes agressivos |
| Custo | Custo-beneficio, processo simples | Mais caro devido ao processo de imersão em ouro |
| Validade | Mais baixo, propenso à oxidação | Mais tempo devido ao ouro evitando a oxidação |
| Ecológico | Variante principal não ecológica | Ambientalmente seguro |
4. HASL versus. CONCORDA: Selecionando o acabamento de superfície correto
Ao escolher entre acabamentos de superfície HASL e ENIG, há prós e contras de cada tecnologia a serem consideradas para sua aplicação específica. HASL fornece uma solução econômica de acabamento superficial com uma vida útil decente. O processo é simples e amplamente acessível. Pode ser uma boa escolha quando a economia de custos e a disponibilidade são as principais prioridades. Por outro lado, ENIG oferece uma solução suave, fino revestimento de ouro sobre níquel que oferece excelente resistência à oxidação e longa vida útil. ENIG é preferível quando as principais prioridades incluem componentes de pitch fino, ligação de fio, excelente soldabilidade, e confiabilidade em condições adversas. Antes de fazer a escolha, você deve considerar vários fatores, como o prazo de validade, soldabilidade, compatibilidade de componentes, resiliência ambiental, e necessidades de orçamento para o seu PCB.
